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最近很火的引力波是什么?

2016-02-16 08:44  来源: 科普中国-科学原理一点通

百年之前,世纪伟人物理学家爱因斯坦在广义相对论的基础上预测了引力波的存在,这一命题提出后的几十年,经过一代又一代科学家努力探索,一波又一波的引力波传言在2016年2月11日终于尘埃落定,这一天,美国自然基金会在新闻发布会中证实:人类首次直接探测到了引力波。爱因斯坦的预测是真的,引力波时代已经到来!

 

 

在这个日子之前,大多数网民还不了解引力波是什么,在这个日子之后,几乎所有的媒体都争相刷屏,引力波火了!

为了跟上时代的步伐,小编赶紧再给大家补补课,咱们得了解一下引力波是什么,如何产生,在科学领域有什么意义。

 

引力波是什么

在物理学上,引力波是爱因斯坦广义相对论所预言的一种以光速传播的时空波动,如同石头丢进水里产生的波纹一样,引力波被视为宇宙中的“时空涟漪”。或者说如果将时空看成一张大橡胶膜,用小球代替天体,当小球被放上橡胶膜时,球的质量会把橡胶膜往下压。这时,如果在旁边再放一颗球,两颗球分别造成的“时空弯曲”就会让它们逐渐滚向对方。当它们互相加速运动时,产生的“涟漪”就是引力波。

 

 

早在1915年,爱因斯坦在广义相对论的基础上就提出了引力波的存在,并预言强引力场事件可产生引力波,比如黑洞合并、脉冲星自转以及超新星爆发等。假如有引力波向你扑面而来,你会看到你前方的空间在上下或左右方向上时而被拉伸,时而被压缩的效果;当引力波迎面通过你,你会不断发生拉伸和压缩,你会先变高变瘦,再变矮变胖,再变高变瘦,再变矮变胖。这样会扭曲的引力波能帮我们洞悉整个宇宙的源头。

 

引力波是如何产生的?

说到洞悉宇宙源头,这次探测到的引力波被证明是13亿年前两个巨大的黑洞猛烈撞击并融合所产生的,是不是很神奇?宇宙就是在一场爆炸中诞生的,这意味着,在时空的开始时,宇宙有一次最剧烈的震动,宇宙中大质量天体的加速、碰撞和合并等事件可以形成强大的引力波,虽然产生这种较强引力波的波源距离地球都十分遥远,传播到地球时变得非常微弱,但是引力波还是能让我们还原这个震动——它是否存在,有多大规模,诸如此类。

 

 

引力波在科学领域的意义

看来引力波的发现给我们提供了一个观测宇宙的新途径,英国理论物理学家斯蒂芬•霍金说:“引力波提供了一种人们看待宇宙的全新方式。(人类)探测到引力波的这种能力,很有可能引发天文学革命。”引力波不仅直接验证了广义相对论,更将要揭示关于恒星、星系以及宇宙更多前所未知的信息,我们未曾想象过的世界,即将展现在我们眼前。

 

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作者: 杨天天   [责任编辑: 宋金玉]

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